Cómo combinar un tractocamión con un semirremolque de plataforma de 12,5 m y 3 ejes: holgura y cargas por eje

Un tractor puede aceptar el pivote de enganche de un semirremolque de plataforma plana de 12,5 m y 3 ejes y, aun así, no ser compatible. La compatibilidad depende de la envolvente de barrido del semirremolque, de la posición y altura de la quinta rueda del tractor y de cómo el semirremolque cargado distribuye el peso entre el acoplamiento y su grupo de ejes. Que la masa máxima del conjunto sea aceptable no demuestra que las cargas sobre cada eje o los espacios libres en los giros también lo sean.

Por tanto, las comprobaciones decisivas son geométricas y de carga: hay que determinar el espacio libre en todo el rango de articulación requerido, calcular las reacciones por eje para posiciones de carga realistas y comparar los resultados con las capacidades nominales de los equipos y los límites de circulación aplicables. La longitud total del semirremolque, por sí sola, no permite determinar la compatibilidad.

Utilice la geometría del acoplamiento, no las dimensiones nominales del semirremolque

Una especificación que indique «12.500 mm de longitud» no identifica las dimensiones que determinan la compatibilidad con el tractor. La evaluación requiere un plano acotado del semirremolque que muestre la ubicación del pivote de enganche, el voladizo delantero, el perfil inferior, la posición de las patas de apoyo y la separación entre ejes. El plano del tractor debe indicar la posición del pivote de la quinta rueda con respecto a la cabina, los equipos del chasis y los ejes.

Las medidas esenciales incluyen:

• Distancia entre el pivote de enganche y la esquina delantera: el radio de barrido de las esquinas delanteras del semirremolque alrededor del acoplamiento.
• Distancia entre la quinta rueda y la cabina: medida hasta el obstáculo pertinente más cercano, incluidos los accesorios de la cabina y no solo el panel trasero.
• Geometría entre el pivote de enganche y las patas de apoyo: incluidos los refuerzos, las bases y los componentes que sobresalen por debajo del bastidor del semirremolque.
• Altura del acoplamiento: especificada en las condiciones de carga y sin carga pertinentes, teniendo en cuenta el recorrido de la suspensión.
• Posición del grupo de ejes con respecto al pivote de enganche: necesaria para calcular la distribución de la carga, junto con la separación entre ejes y las características de la suspensión.

Confirme que el tamaño del pivote de enganche coincide con las especificaciones aprobadas por el fabricante de la quinta rueda. La capacidad nominal de carga vertical de un componente de acoplamiento es solo uno de los requisitos; también importan su capacidad dinámica aplicable, la aprobación de la instalación y la estructura de montaje. Cuando sea aplicable el Reglamento n.º 55 de la CEPE, los requisitos de homologación del acoplamiento deben comprobarse junto con los requisitos nacionales para vehículos. Una marca de homologación no demuestra que una instalación concreta de tractor y semirremolque tenga suficiente espacio libre.

El espacio libre debe mantenerse al girar y cuando cambia el ángulo de la vía

Comprobar el conjunto en línea recta y detenido solo permite evaluar una posición de funcionamiento. Durante la articulación, la esquina delantera del semirremolque se acerca a la cabina, mientras que su parte inferior y sus patas de apoyo barren el chasis del tractor.

Para un perfil delantero rectangular, se puede calcular un radio preliminar de la esquina mediante:

R = √(f² + b²)

Aquí, f es la distancia desde el pivote de enganche hasta el borde delantero del semirremolque, y b es la mitad de su anchura. Esta medida sirve como comprobación preliminar, no como una prueba completa de espacio libre. Las esquinas achaflanadas, los paneles frontales, la carga que sobresale y los accesorios del tractor modifican la envolvente real. El espacio disponible también varía según el ángulo de articulación y la posición lateral de cada obstáculo.

El barrido en planta debe abarcar el rango de maniobra previsto en ambas direcciones. Compruebe la cabina, los equipos de escape, los depósitos, la pasarela y los soportes de mangueras. También deben incluirse la carga del semirremolque o los equipos de sujeción que sobresalgan de la estructura delantera, cuando dicha carga esté permitida.

El espacio libre de las patas de apoyo requiere una comprobación aparte. Una esquina delantera puede pasar sin tocar la cabina, mientras que un refuerzo de una pata de apoyo puede entrar en contacto con un guardabarros trasero, una extensión del chasis o la envolvente de un neumático. Retrasar la quinta rueda deslizante puede aumentar el espacio libre respecto a la cabina, pero cambia las cargas por eje y no resuelve automáticamente todos los conflictos con las patas de apoyo.

El espacio libre vertical debe tener en cuenta el cabeceo y el balanceo relativos en rampas, cambios de rasante y accesos irregulares. Un semirremolque que no toca el tractor en terreno llano puede entrar en contacto con los equipos del chasis cuando el tractor y el semirremolque adoptan ángulos distintos con respecto a la vía. La altura del acoplamiento también debe mantener el semirremolque dentro de su ángulo de funcionamiento aprobado. Un funcionamiento con una inclinación excesiva hacia arriba o hacia abajo puede afectar el espacio libre inferior y la distribución de la carga entre los ejes del semirremolque.

El margen de espacio libre adecuado debe basarse en las indicaciones de los fabricantes del vehículo y del acoplamiento, teniendo en cuenta el movimiento de la suspensión, la deformación del bastidor y las tolerancias. No existe una distancia única y universal que garantice la seguridad de todos los conjuntos.

Calcule la reacción del semirremolque antes de comprobar los ejes del tractor

Para un cálculo estático preliminar, considere que el semirremolque está apoyado en el pivote de enganche y en el centro efectivo de apoyo de su grupo de ejes. Defina:

• W como el peso total del semirremolque cargado, incluido su peso en vacío;
• L como la distancia desde el pivote de enganche hasta el centro efectivo de apoyo del grupo de ejes;
• x como la distancia longitudinal desde el pivote de enganche hasta el centro de gravedad combinado del semirremolque cargado.

Las reacciones del grupo de ejes T y del pivote de enganche K son:

T = W × x / L
K = W − T

Si hay varios elementos de carga, calcule sus momentos individuales en lugar de suponer que el centro de la carga coincide con el centro de la plataforma. El peso en vacío del semirremolque también tiene su propio centro de gravedad. Una máquina concentrada en un punto y perfiles de acero distribuidos uniformemente pueden producir reacciones distintas en el pivote de enganche con la misma masa de carga útil.

Considere un semirremolque cargado de 32 toneladas, con una distancia de 8,0 m entre el pivote de enganche y el grupo de ejes, y un centro de gravedad combinado situado a 5,0 m detrás del pivote. La reacción calculada del grupo de ejes del semirremolque es de 20 toneladas, y quedan 12 toneladas sobre el pivote de enganche. Estas cifras ilustran el cálculo; no representan valores de carga admisibles.

El centro efectivo de apoyo debe reflejar la configuración de la suspensión. Dividir la reacción del grupo entre tres solo proporciona un promedio inicial. El terreno irregular, el estado de la suspensión, la posición del semirremolque y el comportamiento de la igualación de cargas pueden producir cargas distintas en cada eje. Aun así, es necesario verificar la capacidad nominal de cada eje, neumático y suspensión.

La posición de la quinta rueda determina cómo se distribuye la carga del pivote de enganche

La reacción del pivote de enganche no recae exclusivamente sobre los ejes motrices del tractor. Su distribución depende de la posición de la quinta rueda con respecto al eje direccional y al grupo de ejes trasero.

En un modelo simplificado del tractor, sea B la distancia entre el eje direccional y el centro efectivo de apoyo del grupo trasero, y a la distancia entre el eje direccional y el pivote de la quinta rueda. Las reacciones añadidas son:

Aumento de carga en el grupo trasero = K × a / B
Aumento de carga en el eje direccional = K × (B − a) / B

Con una batalla efectiva de 3,8 m, una quinta rueda situada a 3,4 m detrás del eje direccional y una reacción de 12 toneladas en el pivote de enganche, se añaden aproximadamente 10,74 toneladas al grupo trasero y 1,26 toneladas al eje direccional. Si las cargas de funcionamiento del tractor desacoplado son de 4,0 toneladas en el eje trasero y 5,0 toneladas en el delantero, las cargas resultantes serán aproximadamente 14,74 y 6,26 toneladas, respectivamente.

Esto ilustra por qué una potencia de motor y una capacidad de masa del conjunto adecuadas no demuestran la compatibilidad. El grupo trasero podría superar un límite aplicable aunque el peso total del conjunto sea aceptable. Adelantar la quinta rueda transfiere más carga al eje direccional, pero reduce el espacio libre respecto a la cabina. Situarla detrás del centro del grupo trasero puede descargar el eje direccional.

El desplazamiento de la carga tiene un efecto igualmente directo. Si se desplaza 0,5 m hacia delante una carga útil de 24 toneladas en el semirremolque del ejemplo, la reacción del pivote de enganche aumenta 1,5 toneladas, suponiendo que la distancia de apoyo siga siendo de 8,0 m. Ese cambio debe incluirse en el cálculo de los ejes del tractor; no basta con comprobarlo frente a la capacidad nominal de la quinta rueda.

Distinga la capacidad del equipo de los límites legales de funcionamiento

La envolvente de carga admisible la determina la restricción aplicable más estricta: capacidades nominales de los ejes del tractor, capacidades de los ejes y la suspensión del semirremolque, capacidades de los neumáticos, capacidades del acoplamiento, límites del chasis, homologación de la masa máxima del conjunto y normativa de circulación. Los límites de los grupos de ejes pueden depender de la separación y la configuración; las restricciones de ruta o de puentes pueden imponer condiciones adicionales.

Los datos de otra configuración de ejes no pueden sustituir a los del semirremolque de tres ejes. Por ejemplo, que unsemirremolque de plataforma plana de 5 ejes figure con una carga útil nominal de 55.000 kg y cinco ejes de 16 toneladas no permite determinar la carga útil ni la capacidad legal de circulación de un modelo de tres ejes. No es válido sumar las capacidades nominales de los componentes para calcular la masa del conjunto.

Para confirmar la compatibilidad se requiere una posición de acoplamiento aprobada y una envolvente de carga definida, no basta con afirmar que los vehículos encajan entre sí. Valide los cálculos pesando cada eje con cargas representativas y verifique la articulación mediante una evaluación controlada del espacio libre. Cualquier cambio en la posición de la quinta rueda, los neumáticos, la altura de la suspensión o la colocación de la carga que afecte a esos resultados debe dar lugar a una nueva comprobación antes de la puesta en servicio.